• 제목/요약/키워드: snow modeling

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최심신적설량 빈도분석을 위한 임계값을 가지는 일반화된 혼합분포모형 개발 (Development of Snow Depth Frequency Analysis Model Based on A Generalized Mixture Distribution with Threshold)

  • 김호준;김장경;권현한
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.25-36
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    • 2020
  • 기후변화로 인해 다양한 자연재해의 발생빈도 및 강도가 증가하고 있으며, 이를 대비하기 위하여 행정안전부에서 가뭄과 대설까지 포함한 자연재해저감 종합계획을 발표하였다. 강설량은 기온과 지형적 요인의 영향을 크게 받는다. 산악지형이 많은 강원도는 강설량이 많아 큰 적설량이 관측되지만, 겨울철 평균 온도가 상대적으로 높은 남부지방은 적설량이 작다. 무강설과 결측으로 인해 관측값에 0이 포함된 경우가 존재한다. 자료에 포함된 0은 통계적으로 민감하게 작용하며, 최적 확률분포 선정과 매개변수 추정이 어려워지는 문제점이 발생한다. 본 연구에서는 창원, 통영, 진주 관측소의 최심신적설에 대해 혼합분포를 적용하여 0을 구분하였고, 0에 근사한 값을 나누는 기준인 임계값을 매개변수 𝛿로 가정함으로써 무적설 기준을 자동으로 모형에서 추정하도록 하였다. Bayesian기법 활용하여 혼합분포모형의 매개변수를 추정하였고, 산정된 빈도별 확률적설심의 불확실성을 정량화하였다. 대관령 지점과 비교한 결과, 본 연구의 혼합분포모형은 적설량이 적은 지점에 대해 적용성이 우수한 것으로 평가되었다.

Sensitivity of Seismic Response and Fragility to Parameter Uncertainty of Single-Layer Reticulated Domes

  • Zhong, Jie;Zhi, Xudong;Fan, Feng
    • 국제강구조저널
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    • 제18권5호
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    • pp.1607-1616
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    • 2018
  • Quantitatively modeling and propagating all sources of uncertainty stand at the core of seismic fragility assessment of structures. This paper investigates the effects of various sources of uncertainty on seismic responses and seismic fragility estimates of single-layer reticulated domes. Sensitivity analyses are performed to examine the sensitivity of typical seismic responses to uncertainties in structural modeling parameters, and the results suggest that the variability in structural damping, yielding strength, steel ultimate strain, dead load and snow load has significant effects on the seismic responses, and these five parameters should be taken as random variables in the seismic fragility assessment. Based on this, fragility estimates and fragility curves incorporating different levels of uncertainty are obtained on the basis of the results of incremental dynamic analyses on the corresponding set of 40 sample models generated by Latin Hypercube Sampling method. The comparisons of these fragility curves illustrate that, the inclusion of only ground motion uncertainty is inappropriate and inadequate, and the appropriate way is incorporating the variability in the five identified structural modeling parameters as well into the seismic fragility assessment of single-layer reticulated domes.

바람의 영향에 의한 관측 강우 손실에 대한 베이지안 모형 분석 (Bayesian analysis of adjustment function for wind-induced loss of precipitation)

  • 박영우;김영민;김용구
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제28권3호
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    • pp.483-492
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    • 2017
  • 일반적으로 우량계로 측정된 강수량은 지상에 도달한 실제 강수량보다 적게 관측된다. 측정된 강수량이 실제 강수량 보다 적게 측정되는 것은 강수의 형태 (snow, fixed, rain)나 우량계의 종류 그리고 공간적인 특성에 의해 강수량의 정확한 측정이 어렵기 때문이다 (Nitu, 2013). 이는 강수량의 손실을 발생시키는 계통오차 (systematic errors) 때문이며, 일반적으로 고체 강수량의 계통오차는 보통 액체 강수량보다 크다고 알려져 있다. 본 연구에서는 바람에 의한 고체 강수량의 언더캐치(under-catch)를 알아보고, 겨울에 내리는 모든 강수의 형태 (snow, mixed, rain)에 대하여 연속조정함수를 소개하였다. 이를 위해 고창 표준기상관측소에서 측정된 데이터를 사용하였고, 객관적으로 데이터를 가장 잘 설명하는 모형을 선택하고 평가하기 위해 베이지안 분석을 이용할 것이다. 이번 연구는 강수량 측정에서 Catch Radio의 계통적 구조에 대한 통계적 분석을 보여주었다.

다중최적화기법을 이용한 분포형 수문모형의 최적화 (An Optimization of distributed Hydrologic Model using Multi-Objective Optimization Method)

  • 김정호;김태균
    • 한국습지학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 본 연구에서는 다중최적화기법을 이용하여 2가지 수문학적 과정을 통하여 유출량을 산정하는 수문모형의 모형 최적화를 시도하였으며, 수문모형으로는 융설량과 유출량을 동시에 산정할 수 있는 분포형 수문모형인 HL-RDHM을 이용하였다. 대상유역으로는 융설량 자료를 수집할 수 있는 미국 콜로라도의 Durango River 유역을 선정하였다. 다중최적화기법으로는 MOSCEM을 활용하였으며, 융설과 관련된 매개변수 5개와 유출에 관련된 매개변수 13개를 선정하여 매개변수 보정과 수문모형 최적화를 시도하였다. 모형 최적화를 위해 2004 - 2005년의 자료가 활용되었고, 2001 - 2004년 자료를 이용하여 검증하였다. 융설량과 유출량을 동시에 최적화함으로써 RMSE 기준으로, 3개의 SNOTEL 지점에서 초기해에 의한 모의치 보다 7% - 40%까지 RMSE 오차를 줄일 수 있었고, 유출구의 USGS 관측점에서 초기해에 비해 약 40% 값이 개선됨을 확인하였다.

내재해성이 우수한 비닐하우스 부재의 단면형상 및 구조시스템에 관한 연구 (A Study on the Shape of Section in Member and Stress Tolerant Structural System in the Frame of Green Houses)

  • 심종석;한덕전
    • 한국디지털건축인테리어학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.67-75
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    • 2012
  • The damage of greenhouse has been increasing due to frequent collapse of frame in greenhouse caused by the heavy snow and strong wind. But, greenhouses are constructed by steel tube members of pipe style and pin connection of them, so these greenhouses are very weak. Therefore, this study was carried out to find the type of member section and structural frame system in stress tolerant greenhouses. The modeling types for analysis were designed in accordance with structural frame configuration and member section in greenhouse. These types of models, which are existing type, diagrid type, symmetric and asymmetric section type of frame member in greenhouse were classified. Displacement analysis varying the vertical and horizontal loads for a series of models was carried out. As a result of this paper, it was verified that the structural frame configuration of diagrid type and asymmetric type of member section is better than existing type in the frame of greenhouses against snow loads and wind loads.

인삼재배시설의 구조모델링을 위한 실험연구 (A Experimental Study on Structure Modeling of Ginseng Fields Facility)

  • 오현교;윤성수
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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    • pp.181-186
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    • 2005
  • The ginseng field structure collapses due to snow and wind. In order to study the structural modeling of ginseng field facility wind velocity test with shading material and strength test with used and unused timber were performed. The result of wind velocity test, we knew the characteristic of shading member of ginseng facility is followed linear regression, accurately. So, we made the assigned wind-value according to wind velocity. The result of strength test, the strength value of used-timber is smaller than the unused-timber and the coefficient of variance is larger than the unused-timber.

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발생기구에 근거한 한반도 강설의 유형 분류 (Classification of Snowfalls over the Korean Peninsula Based on Developing Mechanism)

  • 정성훈;변건영;이태영
    • 대기
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    • 제16권1호
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    • pp.33-48
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    • 2006
  • A classification of snowfall type based on development mechanism is proposed using previous snowfall studies, operational experiences, etc. Five types are proposed: snowfall caused by 1) airmass transformation (AT type), 2) terrain effects in a situation of expanding Siberian High (TE type), 3) precipitation systems associated with extratropical cyclones (EC type), 4) indirect effects of extratropical cyclones passing over the sea to the south of the Korean peninsula (ECS type), and 5) combined effects of TE and ECS types (COM type). Snowfall events during 1981-2001 are classified according to the 5 types mentioned above. For this, 118 events, with at least one station with daily snowfall depth greater than 20 cm, are selected. For the classification, synoptic weather charts, satellite images, and precipitation data are used. For TE and COM types, local sea-level pressure chart is also used to confirm the presence of condition for TE type (this is done for events in 1990 and thereafter). The classification shows that 109 out of 118 events can be classified as one of the 5 types. In the remaining 8 events, heavy snowfall occurred only in Ullung Island. Its occurrence may be due to one or more of the following mechanism: airmass transformation, mesoscale cyclones and/or mesoscale convergence over the East Sea, etc. Each type shows different characteristics in location of snowfall and composition of precipitation (i.e., dry snow, rain, and mixed precipitation). The AT-type snowfall occurs mostly in the west coast, Jeju and Ullung Islands whereas the TE-type snowfall occurs in the East coast especially over the Young Dong area. The ECS-type snowfall occurs mostly over the southern part of the peninsula and some east cost area (sometimes, whole south Korea depending on the location of cyclones). The EC- and COM-type snowfalls occur in wider area, often whole south Korea. Precipitation composition also varies with the type. The AT-type has a snow ratio (SR) higher than the mean value. The TE- and EC-type have SR similar to the mean. The ECS- and COM-type have SR values smaller than the mean. Generally the SR values at high latitude and mountainous areas are higher than those at the other areas. The SR value informs the characteristics of the precipitation composition. An SR value larger than 10 means that all precipitation is composed of snow whereas a zero SR value means that all precipitation is composed of rain.

강원 지역의 장기 겨울철 강수 및 강설 변화의 경향 분석 (Long-term Changes in Wintertime Precipitation and Snowfall over Gangwon Province)

  • 백희정;안광득;주상원;김윤재
    • 한국기후변화학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.109-123
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    • 2017
  • The effects of recent climate change on hydrological systems could affect the Winter Olympic Games (WOG) because the event is dependent on suitable snow and ice conditions to support elite-level competitions. We investigate the long-term variability and change in winter total precipitation (P), snowfall water equivalent (SFE), and ratios of SFE to P during the period 1973/74~2015/16 in Gangwon province. The climatological percentages of SFE relative to winter total precipitation were 71%, 28%, and 44% in Daegwallyeong, Chuncheon, and Gangneung, respectively. The winter total P, SFE, and SFE/P has decreased (but not significantly), although significant increases of winter maximum and minimum temperature were detected at a 95% confidence level. Notably, a significant negative trend of SFE/P at Daegwallyeong in February, the month of the WOG, was attributable to a larger decrease in SFE related to the increases in maximum and minimum temperature. Winter wet-day minimum temperatures were warmer than climatological minimum temperatures averaged over the study period. The 20-year return values of daily maximum P and SFE decreased in Yongdong area. Since the SFE/P decrease with increasing temperature, the probability of rainfall rather than snowfall can increase if global warming continues.

차원축소모델을 활용한 시간에 따른 착빙 형상 예측 연구 (Temporal Prediction of Ice Accretion Using Reduced-order Modeling)

  • 강유업;이관중
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.147-155
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    • 2022
  • 항공기 및 철도차량 운용 중 발생하는 착빙 및 착설 현상은 공력 성능 감소와 주요 부품의 파손을 야기하기 때문에 시간에 따른 얼음 증식을 예측하는 것이 운용 안전 측면에서 매우 중요하다. 결빙수치해석은 실험적 방법에 비해 경제적으로 저렴하고 상사성 문제로부터 자유롭다는 점에서 결빙 형상을 예측하기 위한 수단으로 널리 사용되고 있다. 그러나 결빙수치해석은 착빙노출시간을 multi-step으로 나누어 매 단계별로 정상상태를 가정하는 준정상상태(quasi-steady) 가정을 이용한다. 이러한 방법은 효율적인 해석이 가능하지만 연속적인 결빙 형상을 얻지 못한다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 차원축소기법을 활용하여 결빙 형상 데이터를 보간함으로써 시간에 따른 결빙 형상을 연속적으로 예측할 수 있는 모델을 만드는 것을 목적으로 한다. 서로 다른 100개의 결빙 조건에서 형성된 결빙 데이터에 대하여 차원축소모델을 적용하였으며, 학습 데이터의 수와 결빙 조건이 차원축소모델의 예측 오차에 미치는 영향을 분석하였다.

간이 느타리재배사의 구조 안전성 평가 (Evaluation of Structural Stability of a Simple-typed Cultivation Facility for Growing Pleurotus ostreatus)

  • 염성현;윤남규;김철수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.181-187
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    • 2008
  • 유한요소해석 코드인 ANSYS를 이용, 폭 5.6m간이 느타리재배사를 3차원 강뼈대 구조물로 모델링하여 베드기둥 형태 및 파이프 규격에 따른 구조적 안전성을 분석하였으며 허용응력 설계법에 기초해 구조안전 여부를 판단하였다. 전산구조 해석 결과, 베드기둥에 따른 구조적 안전성은 안전적설심의 경우, 직립형 베드기둥 구조가 다른 베드기둥 형태보다 훨씬 높게 나타났으나 안전풍속 측면에서는 형태별 차이가 없는 것으로 나타났다. 서까래 규격과 베드기둥 설치 간격에 따른 구조적 안전성은 본 연구에서 고려한 파이프 규격 범위에 있어서 안전풍속 측면의 경우, 베드기둥 설치간격보다 시설 외부적 요소인 서까래 간격에 더 영향을 받는 것으로 나타났으나 안전적설심 측면에서는 안전 풍속과는 반대로 서까래 간격보다는 시설 내부적 구조물인 베드기둥 간격이 더 중요한 것으로 나타났다. 베드기둥의 좌굴에 대한 안전성은 해석의 모든 경우에서 안전한 것으로 나타났다.